Enzymatic Production of Cyclodextrin Homologues Using Membrane Bioreactors

막 생물반응기를 이용한 Cyclodextrin 동족체의 효소적 생산

1. 서론 : Cyclodextrin(CD) 동족체(homologues)는 $\alpha$-, $\beta$-, $\gamma$-CD로 구분되며, 이들 각각은 $\alpha$-D-glucopyranose 단위체 6,7, 및 8개가 비환원성 환상구조로 연결된 cyclic maltooligosaccaride의 일종으로 외부는 친수성이고, 내부는 소수성인 공동 구조를 갖고 있다. 따라서 각 CD는 동공의 크기가 달라 다른 크기의 소수성 물질들과 선택적인 포접화합물 (inclusion compound)을 형성하는 특징이 있다. CD 동족체는 전분 분해 효소인 cyclodextrin glycosyltransferase(CGTase)에 의해 전분으로부터 생산되는데, 반응용액 내에서의 CD 동족체 농도가 어느 한계값 이상으로 높아지면 생산물 저해와 다른 환원당으로의 분해 때문에 생산성이 감소하여 이의 효과적 생산에 어려움이 있다. 본 연구는 dead-end 및 cross-flow형 막 생물반응기를 사용하여 CGTase에 의한 전분의 CD 동족체로의 분해반응시 생산물 저해를 억제시켜 생산성을 향상시키고, 동시에 조작조건 변화에 따른 생산물인 CD 동족체의 효과적인 연속분리 가능성을 검토하였다.